KR20220024215A - 패턴이 있는 패브릭으로 자동 절단되는 조각들을 레이아웃하는 방법 - Google Patents

Abstract

패턴이 있는 패브릭으로 자동 절단되는 조각들을 레이아웃하는 방법
본 발명은 패턴 피치(pattern pitch)로 호칭되는 미리 정해진 피치로 반복되는 패턴을 갖는 패브릭으로부터 자동으로 절단되도록 의도된 조각들(P)을 배치하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 패브릭 상에 배치될 조각들의 목록을 결정하는 단계와, 배치될 적어도 하나의 조각에 대해, 조각 주위에 배치될 윤곽(Cp)을 계산하는 단계와 - 윤곽은 인접한 조각들 사이의 중첩을 피하기 위해 가변 마진을 포함하며, 마진은 패브릭의 미리 정의된 변동률 및 패브릭 상의 조각의 배치에 대한 적어도 하나의 미리 정해진 제약 조건의 함수임 -, 각 조각의 배치될 윤곽을 고려하여 패브릭 상의 조각들의 이론적 배치를 개발하는 단계를 포함한다.

Description

패턴이 있는 패브릭으로 자동 절단되는 조각들을 레이아웃하는 방법

본 발명은 일반적으로, 미리 정해진 피치로 반복되는 패턴을 갖는 패브릭으로부터, 조각들을 자동 절단하는 분야에 관한 것이다.

본 발명의 적용 분야는 특히 의류 및 가구 산업이다.

의류 제품 또는 가구 요소의 생산이 패브릭에서 절단되는 조각들의 어셈블리를 포함할 때, 패브릭에 패턴이 있는 경우에는 특별한 제약 조건들이 있으며, 여기서 "패턴이 있는 패브릭(patterned fabric)"이라는 표현은 규칙적이면서 미리 정해진 피치로 반복되는 패턴으로 인쇄된 시트로 만들어진 유연한 텍스타일 재료를 지칭한다.

이 경우, 두 개의 어셈블된 조각들, 예를 들어 함께 꿰매어진 두 개의 의복 부분들, 또는 인접하도록 의도된 두 개의 조각들, 예를 들어 의복을 착용할 때 나란히 위치하게 되는 두 개의 의복 부분들, 또는 나란히 위치하게 되는 두개의 소파 쿠션 사이의 패턴 연속성을 고려하는 것이 바람직하거나 심지어 필수적인 것으로 된다.

이러한 제약 조건들을 준수하기 위해, 조각들을 절대적 포지션 마크 또는 상대적 포지션 마크와 연관시키고 메인 조각들과 보조 조각들 사이에 종속 관계를 설정하는 기술이 알려져 있다.

절대적 포지션 마크는 일반적으로 메인 조각과 연관된다. 이것은 패브릭의 패턴에 대한 메인 조각의 절대적 포지셔닝을 특징으로 한다. 패턴에 대한 조각의 포지션은 조각 표면의 주어진 지점이 그것을 둘러싸는 패턴들에 대해 결정된 상대적 포지션을 차지한다는 사실을 특징으로 한다. 따라서, 패턴 피치 정수의 변환에 의해 패브릭 표면의 위치들이 서로로부터 추론되는 조각들은 패턴에 대해 동일한 포지션을 차지한다.

상대적 포지션 마크들은 패턴의 존재와 관련된 필수 사항들을 고려하여 어셈블될 두 개의 조각들과 연관된다. 이들은 조각들을 어셈블할 때 매칭될 두 개의 링크 지점들의 위치들을 식별시킨다.

예를 들어, 재킷의 경우, 전면 조각(front piece)이 메인 조각을 구성할 수 있다. 예를 들어 이 조각의 특정 위치에서 완전한 패턴이 보이는 것이 바람직한 경우, 절대적 포지션 마크가 전면 조각과 연관될 수 있다. 소매, 네크라인, 포켓 플랩 등은 보조 조각들을 구성한다. 이들 각각의 경우, 연결 지점의 위치는 메인 조각의 연관된 연결 지점 위치와 매칭되도록 결정된다.

또한, 패브릭을 자동으로 절단하는 기술이 알려져 있다. 자동 절단 설비는 본 출원인에 의해 수년 동안 판매되고 있다.

일반적으로, 자동 절단 방법은 패브릭 웹에서 절단될 조각들의 포지션들을 최적으로 결정하는 것으로 이루어지는 배치 작업(placement operation)을 포함한다. 이러한 배치(placement)는 다음과 같은 몇 가지 제약 조건들을 준수하면서 패브릭의 손실을 최소화하도록 선택된다; 곧은 결(straight grain)의 고려, 조각들 사이의 충분한 최소 마진 등 ... 패턴이 있는 패브릭의 경우, 절대적 포지션 및 상대적 포지션 마크들의 위치 고려와 관련된 제약 조건이 추가된다. 작업자가 컴퓨터 워크스테이션 및 특수 소프트웨어를 사용하여 배치들을 정의할 수 있게 하는 시스템이 알려져 있으며, 이것은 패턴이 있는 패브릭의 경우에 포함된다.

절단을 수행하기 위해, 패브릭은 테이블을 통한 흡입에 의해 유지될 수 있는 하나 또는 여러 개의 중첩된 층들로 절단 테이블에 펼쳐진다. 절단은 절단 테이블에 대한 변위가 미리 정해진 배치에 따라 제어되는 헤드에 의해 운반되는 도구에 의해서 수행된다. 절단은 진동 블레이드, 레이저, 워터 제트 등에 의해 수행될 수 있다.

사용되는 패브릭이 패턴이 있는 패브릭인 경우 어려움이 발생한다. 특히, 배치용으로 사용되는 패브릭 모델과 절단 테이블 상에 실제 펼쳐져 있는 패브릭이 일치하지 않는 문제가 실제 발생한다. 이러한 불일치는 특히 다음과 같이 반영된다. 배치 조각의 기준점 좌표들에서 절단 테이블 상에 서 있으면, 펼쳐진 패브릭의 대응하는 지점이 실제 패브릭의 패턴에 대해 원하는 상대적 포지션을 항상 차지하지 않는 것으로 관찰된다. 이러한 편차들은 다소 크며 실제 불가피하다. 이들은 인쇄 결함 및/또는 패턴 반복 피치의 불규칙성을 초래할 수 있는 패브릭의 변형으로 인한 것들이다. 결과적으로, 사전 확립된 배치, 또는 이론적인 배치는, 펼쳐진 패브릭의 실제에 맞게 수정되어야 한다.

이 배치 수정을 자동으로 수행하는 방법이 본 출원인의 이름으로 출원된 문헌 EP 0,759,708에 설명되어 있다. 패턴이 있는 패브릭을 절단 테이블에 펼친 후, 이 방법은 펼쳐진 패브릭 부분들의 이미지 캡처 덕분에 패브릭 상의 패턴의 실제 피치와 이론적인 피치 사이의 가능한 오프셋을 검출한 다음, 저장된 정보에 대응하는 위치들이 펼쳐진 패브릭의 실제 패턴에 대해 원하는 위치들을 차지하는 캡처된 이미지에 대한 확인하는 것을 제공한다. 필요한 경우, 펼쳐친 패브릭에 있는 패턴의 실제 피치에 맞추기 위해 모니터링 결과에 따라 조각들의 이론적인 배치를 수정한다.

이 방법은 특히 패브릭의 길이 방향 끝에서 시작하여 배치를 점진적으로 수정할 수 있다는 장점이 있다. 모니터링이 진행됨에 따라, 이 끝에서 시작하여 패브릭의 절단이 수행된다. 결과적으로, 본 발명은 절단 테이블이 감소된 길이를 가지며, 이로 인해 종래 기술에 비해, 패턴이 있는 패브릭들의 절단을 위해 특정 설비에 의존할 필요성을 제거할 수 있는 자동 절단 설비로 구현될 수 있다.

실제로, 문헌 EP 0,759,708에서 설명된 방법은 패브릭의 저장된 기준점과 절단 테이블에 펼쳐진 패브릭 상의 가장 가까운 특징적인 패턴 지점 사이의 가능한 오프셋이 검출되는 경우 조각들을 재포지셔닝하는 방법을 제공한다.

그러나, 이러한 이론적 배치 수정의 끝에서 재포지셔닝되는 조각들은 모두 동일한 값이 아니므로, 조각들의 이러한 변위가 조각들 사이의 중첩(즉, 적어도 부분적으로 중첩되는 조각들)을 발생시키게 되는 무시할 수 없는 위험이 있다. 그러나, 조각들 사이의 중첩으로 인해 절단 품질이 저하될 수 있다.

배치용으로 사용되는 패턴이 있는 패브릭 모델과 절단 테이블 상에 실제로 펼쳐지는 패브릭 사이의 불일치 문제를 해결하기 위해 문헌 EP 0,518,473 및 EP 2,328,729로부터 다른 솔루션들이 또한 알려져 있다. 따라서 이 문헌들에서는, 패브릭 모델과 펼쳐친 패브릭 사이의 불일치가 검출된 경우 조각의 배치를 수정할 수 있는 절단될 각 조각를 둘러싸는 경계 영역들을 정의하는 것이 제공된다. 실제로, 이러한 경계 영역들의 치수는 패브릭 패턴의 이론적인 피치에 정비례한다. 따라서, 문헌 EP 0,518,473에서는 패턴의 절반 피치만큼 크기 치수를 증가시키고 문헌 EP 2,328,729에서는 전체 피치만큼 크기 치수를 증가시키는 것이 제공된다.

그러나, 이러한 솔루션들은 만족스럽지 않다. 실제로, 패브릭 패턴의 이론적 피치가 클 경우(예를 들어, 수십 센티미터 정도), 이러한 솔루션들은 매우 큰 조각들 사이의 간격을 발생시키며, 이것은 조각들의 이론적 배치의 효율성에 방해가 되어 손실을 크게 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 갖지 않는 자동 절단될 조각들을 배치하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 패턴 피치(pattern pitch)로 호칭되는 미리 정해진 피치로 반복되는 패턴을 갖는 패브릭으로부터, 자동으로 절단되도록 의도된 조각들을 배치하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은,

a- 패브릭 상에 배치될 조각들의 목록을 결정하는 단계;

b- 배치될 적어도 하나의 조각에 대해, 조각 주위에 배치될 윤곽을 계산하는 단계로서, 윤곽은 인접한 조각들 사이의 중첩을 피하기 위해 가변 마진(variable margin)을 포함하며, 마진은 패브릭의 미리 정의된 변동률 및 패브릭 상의 조각의 배치에 대한 적어도 하나의 미리 정해진 제약 조건의 함수인, 단계; 및

c- 각 조각의 배치될 윤곽을 고려하여 패브릭 상의 조각들의 이론적 배치를 개발하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 여러 매개변수, 즉 패브릭의 변동률(패브릭 패턴의 신장율에 해당함) 및 패브릭 상의 조각의 배치에 대한 하나 이상의 미리 정해진 제약 조건들의 함수로서 각 조각을 포함하는 배치될 윤곽을 계산하는 것을 제공한다는 점에 주목할 만한다. 따라서, 패브릭 패턴의 이론적인 피치의 퍼센티지에 대응하는 간격 마진을 임의로 적용하는 대신에, 본 발명에 따른 방법은 패브릭 상의 조각들의 배치의 특수성들을 고려하여 가변 마진을 적용할 수 있으며, 이 가변 마진은 조각의 임의의 지점에서의 간격 마진과 포지셔닝 마진의 합이다. 결과적으로 조각들이 중첩될 위험을 관리할 수 있으므로, 조각들의 이론적 배치에서의 효율성 손실을 크게 제한할 수 있다.

유리하게는, 각각의 조각은 다각형, 기준점, 및 패브릭 상의 조각의 배치에 대한 적어도 하나의 제약 조건에 의해 표현되는 초기 윤곽(CI)과 연관되며, 이 제약 조건은,

- 패브릭 패턴이 조각의 원하는 위치에 나타나도록 패브릭 패턴에 대한 조각의 상기 기준점의 포지션이 결정되는 절대적 제약 조건;

- 차일드 조각(child piece)으로 호칭되는 조각의 기준점의 포지션이, 패어런트 조각(parent piece)으로 호칭되는 다른 조각의 링크 지점에 대해 결정됨으로써, 패브릭 패턴에 대한 차일드 조각의 기준점의 포지션이 패어런트 조각의 링크 지점의 포지션과 동일하게 되도록 하는 상대적 제약 조건(relative constraint); 및

- 패브릭 패턴에 대한 조각의 기준점의 포지션이 자유로운 자유 제약 조건 중에서 선택된다.

일 실시예에 따르면, 배치될 윤곽의 계산은, 각 조각에 대해, 조각의 간격 윤곽을 얻기 위해 조각의 초기 윤곽에 적용될 간격 마진을 계산하는 단계와, 그 이후의, 조각의 배치될 윤곽을 얻기 위해 조각의 간격 윤곽에 적용될 포지셔닝 마진을 계산하는 단계를 포함한다.

이 실시예에서, 유리하게는 조각의 간격 마진은 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산될 수 있으며, 조각의 초기 윤곽을 나타내는 다각형의 각 에지의 경우, 에지의 간격 마진은, 패브릭의 각 방향에 대한, 패브릭의 변동률과, 에지의 지점들과 조각의 기준점 사이의 벡터 간의 곱(product)과 동일하다.

또한, 바람직하게는 절대적 제약 조건 또는 자유 제약 조건과 연관된 조각의 포지셔닝 마진은 0이다.

마찬가지로, 유리하게는 상대적 제약 조건과 연관된 차일드 조각의 포지셔닝 마진은 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산되며, 패브릭의 각 방향에 대한, 패브릭의 변동률과 조각의 링크 벡터 간의 곱과 동일하고, 링크 벡터는 차일드 조각과 연관된 링크 날실(link warp)의 모든 패어런트 조각들의 조각 벡터들의 합이고, 패어런트 조각의 조각 벡터는 그 기준점과 그 링크 지점 사이에 정의된다.

다른 실시예에 따르면, 배치될 윤곽의 계산은, 각 조각에 대해, 조각의 포지셔닝 윤곽을 얻기 위해 조각의 초기 윤곽에 적용될 포지셔닝 마진을 계산하는 단계와, 그 이후의, 조각의 배치될 윤곽을 얻기 위해 조각의 포지셔닝 윤곽에 적용될 간격 마진을 계산하는 단계를 포함한다.

이 다른 실시예에서, 유리하게는 간격 및 포지셔닝 마진들이 다른 실시예에서와 동일한 방식으로 계산된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 반복 패턴 패브릭의 일 예의 개략도이다.
도 2는 도 1의 패브릭에 배치될 다양한 종류의 조각들을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치 방법의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배치 방법의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배치 방법의 포지셔닝 마진 계산의 일 예의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 배치 방법의 간격 마진 계산의 일 예의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 7 내지 도 13은 배치될 조각들의 그룹을 본 발명에 따라 배치하기 위한 방법의 예시적인 구현의 상이한 단계들을 도시한 것이다.

본 발명은 예를 들어 공개 문헌 EP 0,759,708에 기술된 것과 같은 자동 절단 설비에 의해, 반복 패턴 패브릭으로부터 절단하려는 조각 그룹의 배치(placement)의 생성에 관한 것이다.

조각들의 배치를 생성하기 전에, 조각들이 절단될 패브릭을 특징지을 필요가있다. 이 단계는 제조업체가 제공한 정보에 기초하여 패브릭에 대한 수동 측정을 수행하거나 또는 패턴을 자동으로 인식하여 이것을 특징짓기 위해 재료의 줄무늬를 스캔하여 수행될 수 있다; 그리드들의 수, 날실 피치들, 씨실 피치들, 오프셋들 등.

본 발명이 적용되는 반복 패턴 패브릭의 예가 도 1에 나타나 있다.

도 1은 메인 그리드(G1) 및 두 개의 보조 그리드(G2, G3)를 갖는 반복 패턴(M)을 갖는 패브릭(T)을 나타내며, 이러한 그리드들(G1 내지 G3)은 서로에 대해 씨실 방향 및 날실 방향에서의 오프셋들을 갖는다(날실 방향은 X축으로, 씨실 방향은 Y축으로 도식화됨). 패턴들(M)은 특히 날실 피치(P-C) 및 씨실 피치(P-T)에 의해 특징지어진다.

패브릭(T)의 특징으로부터 추출되는 정보는 조각들의 이론적 배치를 생성하는데 사용된다.

이론적인 배치 작업은 절단될 조각들의 위치들을 결정하는 것으로 구성된다. 배치는 일부 제약 조건들(곧은 결의 고려, 절단될 조각들 사이의 최소 간격 등)을 준수하면서, 재료 손실을 최소화하는 방식으로 이루어진다.

패턴들이 반복되는 패브릭의 경우, 미학적 필수 사항들은 한편으로 일부 조각들에 대하여, 조각의 특정 위치에서의 완전한 패턴의 존재를 부과하고, 다른 한편으로 조립하려는 두 개의 조각들에 대하여, 이러한 조각들의 절단이 예를 들어 조립 후 패턴의 연속성을 보장할 것을 부과한다.

이를 위해, 배치 방법의 다음 단계는 초기 윤곽, 기준점 및 하나 이상의 배치 제약 조건을 할당하여 배치의 각각의 조각을 특징짓는 것으로 구성된다.

도 2는 패턴들(M)이 있는 패브릭(T) 상에 배치될 세 개의 조각들(P-1 내지 P-3)의 예를 나타낸다. 이러한 조각들 각각에는 각각의 초기 윤곽(Ci-1, Ci-2 및 Ci-3)이 할당된다.

이러한 초기 윤곽들은 일반적으로 마진 없이 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어에 의해 정의된다. 이들은 다각형으로 표현된다; 즉, 조각 P-1의 경우 직사각형, 조각 P-2의 경우 삼각형, 조각(P-3)의 경우 사다리꼴.

배치의 각 조각 P-1 내지 P-2는 기준점, 각각 O-1, O-2 및 O-3, 및 패브릭 상에 조각을 배치하기 위한 적어도 하나의 제약 조건(constraint)과 연관된다.

각 조각의 기준점은 사용되는 배치 제약 조건에 관계없이 작업자에 의해 정의된다. 이것은 포지셔닝에 중요한 조각 상의 지점이다.

배치 제약 조건은 다음과 같은 배치 제약 조건들 중 하나 중에서 작업자에 의해 선택된다:

1/ 절대적 제약 조건:

이 제약 조건은 패브릭의 패턴이 조각의 원하는 위치에 나타나도록 하기 위해 패브릭의 특정 위치 상에 포지셔닝되어야 하는 조각과 연관된다. 이 제약 조건의 경우, 패브릭 패턴에 대한 조각의 기준점 위치가 미리 결정된다.

도 2의 예에서는, 조각 P-2만이 절대적 배치 제약 조건과 연관되어 있다.

2/ 상대적 제약 조건:

이 제약 조건은 "차일드 조각(child piece)"이라고 불리는 제 1 조각과 연관되어 있으며, 이것의 패브릭 상의 포지션은 "패어런트 조각(parent piece)"이라고 불리는 제 2 조각의 위치에 따라 결정된다. 이 제약 조건에 대해, 차일드 조각의 기준점의 포지션은 패어런트 조각의 링크 지점 L을 기준으로 결정되므로, 패브릭 패턴에 대한 차일드 조각의 기준점의 포지션은 패어런트 조각의 링크 지점의 포지션과 같다.

도 2의 예에서, 조각 P-1은 조각 P-2(차일드 조각)의 패어런트 조각이므로, 조각 P-1은 조각 P-2의 기준점 O-2를 포지셔닝할 수 있는 링크 지점 L-1을 갖는다. 마찬가지로, 조각 P-2은 조각 P-3(차일드 조각)의 패어런트 조각이므로, 조각 P-2은 조각 P-3의 기준점 O-3을 포지셔닝할 수 있는 링크 지점 L-2를 갖는다. 대조적으로, 조각 P-1은 패어런트가 없는 조각이며, 조각 P-3은 차일드가 없는 조각이다.

각각의 패어런트 조각에는 기준점과 링크 지점 사이에 정의된 하나 이상의 조각 벡터가 할당된다(도 2에서 지점들 O-1과 L-1 사이에 정의된 조각 P-1의 조각 벡터 V-1, 및 지점들 O-2와 L-2 사이에 정의된 조각 P-2의 조각 벡터 V-2 참조).

동일한 조각이 여러 차일드 조각의 패어런트가 될 수 있기 때문에 여러 조각 벡터를 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

각각의 차일드 조각에서, 링크 벡터는 차일드 조각과 연관된 링크 날실에 있는 모든 패어런트 조각들의 조각 벡터들의 합으로 정의된다. 도 2의 예에서, 차일드 조각(P-2)의 링크 벡터 VL-2는 조각 P-1의 조각 벡터 V-1과 같다(조각 P-1은 조각 P-2에 대한 패어런트 조각임). 마찬가지로, 조각 P-3의 링크 벡터 VL-3(도시되지 않음)는 조각 P-2(P-2는 P-3의 패어런트)의 조각 벡터 V-2와 조각 P-1(P-1은 P-2의 패어런트)의 조각 벡터 V-1의 합과 같다.

패어런트가 없는 조각에는 0 링크 벡터가 있다는 점에 유의해야 한다.

3/ 자유 제약 조건:

이 제약 조건은 패브릭 패턴에 대한 포지션이 자유로운(즉, 상대적 또는 절대적 제약 조건이 없는) 조각과 연관된다. 이 제약 조건의 경우, 패브릭 패턴에 대한 조각의 기준점의 포지션은 자유이다.

패브릭의 특징 및 배치될 상이한 조각들에 관한 정보가 결정되고 기록되고 나면, 조각들의 배치가 계산된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치 방법의 단계들의 흐름도를 나타낸다.

배치될 각 조각 P는 개별적으로 처리된다. 조각과 연관된 초기 윤곽 Ci(단계 S1)로부터, 조각의 간격 윤곽 Ce를 얻기 위해 조각의 초기 윤곽에 적용될 간격 마진 δe가 먼저 계산된다(단계 S2). 이러한 간격 마진 계산은 조각과 연관된 배치 제약 조건과 무관하다.

그 다음, 조각 P와 관련된 배치 제약 조건이 상대적 제약 조건인 경우(단계 S3), 이전에 계산된 조각(단계 S4)의 간격 윤곽 Ce에 적용되는 포지셔닝 마진 δp는 조각의 배치될 윤곽 Cp를 얻기 위해 계산된다(단계 S5).

조각과 관련된 상대적 제약 조건이 없는 경우, 조각의 배치될 윤곽 Cp는 단계 S2에서 계산된 간격 윤곽 Ce이다.

조각에 대한 간격 윤곽을 얻은 후에는 배치의 모든 조각에 대해 배치할 윤곽을 계산할 때까지 배치의 다음 조각으로 이동한다.

상기 방법의 다음 단계(도 3에는 표시되지 않음)는 각 조각의 배치될 윤곽 Cp를 고려하여 패브릭에 조각들의 이론적 배치를 개발하는 것으로 구성된다. 그 자체로 알려진 방식으로, 이론적인 배치는 재료의 손실을 최소화하면서 일부 제약 조건들(곧은 결의 고려, 절단할 조각들 사이의 최소 간격 등)을 준수하도록 수행된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배치 방법의 단계들의 흐름도를 나타낸다.

배치될 각 조각 P도 개별적으로 처리된다. 조각과 연관된 초기 윤곽 Ci로부터(단계 S'1), 상대적 제약 조건이 조각과 연관되어 있는지 여부가 먼저 결정된다(단계 S'2). 이 경우, 조각의 포지셔닝 윤곽 C'o를 얻기 위해 조각의 초기 윤곽 Ci에 적용될 포지셔닝 마진 δ'p를 먼저 계산한다(단계 S'3).

조각과 연관된 상대적 제약 조건이 없는 경우, 포지셔닝 윤곽 C'o는 초기 윤곽 Ci와 동일하다(단계 S'35).

그런 다음, 조각의 배치될 윤곽 C'p를 얻기 위해 조각의 미리 계산된(단계 S'4) 포지셔닝 윤곽 C'o에 적용할 간격 마진 δ'e이 계산된다(단계 S'5). 이 간격 마진 계산은 조각과 관련된 배치 제약 조건과 무관하다.

상기 방법의 다음 단계(도 4에는 표시되지 않음)는 각 조각의 배치될 윤곽 C'p를 고려하여 패브릭에 조각들의 이론적 배치를 개발하는 것으로 구성된다.

도 5와 관련하여, 도 3 및 도 4의 방법에서 설명된 바와 같은 포지셔닝 마진의 계산의 예가 이제 설명될 것이다.

프리앰블로서, 도 3 및 도 4의 방법에서 설명된 바와 같은 포지셔닝 마진을 계산하는 단계는, 상대적인 제약 조건과 연관된 조각들에만 적용됨에 유의한다(절대적 제약 조건 또는 자유 제약 조건과 연관된 조각의 포지셔닝 마진은 0이다).

프리앰블(preamble)로서, 포지셔닝 마진의 계산은 기본 윤곽(primary contour)을 갖는 조각 P에 적용되며(단계 T1), 이 기본 윤곽은 도 3에 도시된 방법의 경우 단계 S2에서 계산된 조각의 간격 윤곽 Ce일 수 있거나, 또는 도 4에 도시된 방법의 경우 단계 S'1에서의 조각의 초기 윤곽 Ci일 수 있다.

첫 번째 단계는 배치될 모든 조각들 중에서 해당 조각 P의 패어런트 조각을 찾아내는 것이다(단계 T2).

해당 조각이 패어런트 조각과 관련된 차일드 조각일 경우(단계 T3), 조각의 포지셔닝 마진은 아래에 설명된 계산에 따라 계산된다(단계 T4).

패브릭의 각 방향(날실 방향 X 및 씨실 방향 Y)에 대해, 포지셔닝 마진은 패브릭의 변동률과 패어런트 조각의 조각 벡터 간의 곱(product)에 의해 제공되며, 이것은 다음과 같다:

포지셔닝 마진 X = [X의 패브릭 변동률] * [X의 조각 벡터]

포지셔닝 마진 Y = [Y의 패브릭 변동률] * [Y의 조각 벡터]

그러면 해당 조각이 패어런트로 되며(단계 T5) 이에 따라 "패어런트의 패어런트"에 대해 단계 T2 내지 T4가 반복된다.

따라서 이 재귀 함수는 포지셔닝 마진을, 패브릭 변형률과 조각 링크 벡터 간의 곱인 것으로 계산하는 것과 유사하다(링크 벡터는, 이전에 나타낸 바와 같이, 해당 조각과 연관된 링크 날실의 패어런트의 모든 조각들의 조각 벡터들의 합임).

마지막 단계(단계 T6)가 끝나면, X, Y 방향에 따라 포지셔닝 마진(절대값)을 조각의 기본 윤곽에 적용함으로써 조각의 새 윤곽이 결정된다.

도 6과 관련하여, 도 3 및 도 4의 방법들에서 설명된 간격 마진의 계산의 예가 이제 설명될 것이다.

프리앰블로서, 간격 마진의 계산은 기본 윤곽을 갖는 조각 P에 적용되며(단계 U1), 이 기본 윤곽은 도 3에 도시된 방법의 경우 단계 S1에서 조각의 초기 윤곽 Ci가 될 수 있으며, 또는 도 4에 도시된 방법의 경우 단계 S'3에서 계산된 조각의 위치 윤곽 C'o가 될 수 있다.

다음 단계는 조각의 기본 윤곽을 그 윤곽에 대응하는 다각형의 복수의 에지들(또는 세그먼트)로 나누는 것으로 구성되며(단계 U2), 이 다각형의 각각의 에지가 처리된다.

그러한 에지가 있는 경우(단계 U3), 복수의 하위-에지들을 얻기 위해 이산화(discretized)된다(단계 U4).

또한, 다음 단계 U5, U6은 주어진 에지에 대해 하위-에지가 있는지 여부를 확인하는 것으로 구성된다. 긍정인 경우, 해당 하위-에지에 대한 간격 마진의 계산이 단계 U7에서 수행되며, 패브릭의 각 방향과 하위-에지의 각 끝점에 대해, 패브릭의 변동률과, 대응하는 하위-엔지의 끝점과 조각의 기준점 사이의 벡터 간의 곱과 동일하며, 이것은 다음과 같다:

간격 마진 X = [X의 패브릭 변동률] * [X의 하위-에지 끝점 벡터]

간격 마진 Y = [Y의 패브릭 변동률] * [Y의 하위-에지 끝점 벡터]

그러면, X 및 Y의 치수가 이러한 끝점들 각각에 대해 계산된 각각의 간격 마진 X 및 간격 마진 Y인 이러한 지점들을 중심으로 하는 직사각형이 하위-에지의 끝점들에 대해 획득된다. 하위-에지의 간격 윤곽은 이 두 개의 직사각형의 지점들의 볼록 엔벨로프(convex envelope)를 계산함으로써 획득된다(단계 U8). 이러한 계산은 예를 들어 잘 알려진 Andrew의 알고리즘을 사용하여 수행될 수 있다.

이어서, 다음 하위-에지에 대한 단계 U7의 반복이 제공된다. 더 이상 하위-에지가 없는 경우(즉, 에지의 모든 하위-에지가 처리된 경우), 다음 단계는 모든 하위-에지 간격 윤곽의 합집합으로 인한 에지 간격 윤곽을 계산하는 것으로 구성된다.

이어서 단계 U2 내지 U8 단계가 조각의 기본 윤곽의 모든 에지에 대해 반복된다.

조각의 기본 윤곽의 각 에지의 간격 윤곽 계산이 끝나면, 조각의 모든 에지에 대해 계산된 모든 간격 윤곽의 합집합으로 인한 조각의 간격 윤곽이 계산된다(단계 U9).

도 5 및 6과 관련하여 상세히 설명된 간격 및 포지셔닝 마진들의 계산에서, 패브릭의 변동률은, 패브릭의 각 방향에 대해, 상기 방향에서의 패브릭 패턴의 신장률(percentage of elongation)과 동일하다.

도 7 내지 도 13과 관련하여, 도 3의 흐름도에서 설명된 배치 방법의 적용의 예가 이제 설명될 것이다.

이 예에서, 배치 조각 그룹은 직사각형을 형성하기 위해 함께 조립된 4개의 조각들(P-1 내지 P-4)로 구성되며(도 7 참조), 이것은 다음을 포함한다:

― 절대적 배치 제약 조건을 갖는 조각 P-1,

― 링크 날실을 형성하는 상대적인 배치 제약 조건을 갖는 두 개의 조각(P-2 및 P-3), 즉: 조각 P-1는 차일드 조각 P-2의 패어런트 조각이고, 조각 P-2는 차일드 조각 P-3의 패어런트 조각이다.

― 자유 배치 제약 조건을 갖는 조각 P-4.

또한 이 예에서, 배치가 계산되는 패브릭은 X축(날실 방향, Wx로 표시됨)에서 2%, Y축(씨실 방향, Wy로 표시됨)에서 1%의 변동률을 갖는다.

도 8은 좌표계(0, X, Y)에서의 조각들(P-1 내지 P-4)과 관련된 상이한 데이터를 나타내며, 예를 들어 지점 0은 각 조각을 둘러싸는 직사각형의 코너에 위치하는 것으로 정의된다.

조각 P-1(P-2의 패어런트 조각)의 경우, 이것은 다음을 갖는다:

― 좌표가 (0, 75)인 기준점 O-1

― 좌표가 (300, 0)인 링크 지점 L-1

― 좌표가 (-300, 75)인 링크 벡터 VL-1

조각 P-2(P-1의 차일드 조각 및 P-3의 패어런트 조각)의 경우, 이것은 다음을 갖는다:

― 좌표가 (300, 50)인 기준점 O-2

― 좌표가 (0, 0)인 링크 지점 L-2

― 좌표가 (300, 50)인 링크 벡터 VL-2

조각 P-3(P-2의 차일드 조각)의 경우, 이것은 다음을 갖는다:

― 좌표가 (100, 0)인 기준점 O-3

조각 P-4의 경우, 이것은 다음을 갖는다:

― 좌표가 (250, 25)인 기준점 O-4

도 3의 흐름도와 관련하여 설명된 방법에서, 배치될 각 조각의 초기 윤곽의 간격 마진 계산이 먼저 수행된다.

도 9는 조각 P-1에 대해 이러한 계산이 수행되는 방법을 도시한 것이다.

특히, 앞서 도 6과 관련하여 상세히 설명된 바와 같이, 조각 P-1의 초기 윤곽 Ci-1에 대응하는 다각형(ABCD)의 간격 마진의 계산은 조각의 다각형의 모든 에지들(즉, 에지들: (A, B), (B, C), (C, D), 및 (D, A))에 대해 계산된 모든 볼록 엔벨로프의 합집합에 의해 수행된다.

에지(B, C)의 예를 고려하면, 이 에지를 그 각각이 예를 들어 5mm의 길이를 갖는 하위-에지들로 이산화하는 것이 먼저 수행되며, 이것은 212 mm/5 mm = 43 하위-에지(ssi로 표시됨, (ss1, ss2, ss3,…, ss43))를 제공한다. 각각의 하위-에지 ssi에는 pt1 및 pt2로 표시되는 두 개의 끝이 있다.

각 하위-에지 ssi에 대해, 간격 마진은 다음 계산에 의해 주어진다(지점 pt1에서):

간격 마진 X = [(X의 ssi) * (X의 pt1) - (X의 O-1)] * (Wx) * 2

간격 마진 Y = [(Y의 ssi) * (Y의 pt1) - (Y의 O-1)] * (Wy) * 2

(150, 150)이 pt1의 좌표로서 사용되는 경우, 간격 마진 계산은 이 지점에 대해 다음을 제공한다:

간격 마진 X = [150-0] * 0.02 * 2 = 6 mm

간격 마진 Y = [150-75] * 0.01 * 2 = 1.50 mm

(153.50, 146.50)이 pt2의 좌표로서 사용되는 경우, 간격 마진 계산은 이 지점에 대해 다음을 제공한다:

간격 마진 X = [153.50-0] * 0.02 * 2 = 6.14 mm

간격 마진 Y = [146.50-75] * 0.01 * 2 = 1.43 mm

X 및 Y의 치수는 이러한 지점들 각각에 대해 계산된 각각의 간격 마진 X 및 간격 마진 Y인 지점들을 중심으로 하는 직사각형들이 하위-에지 ssi의 지점 pt1 및 pt2에 대해 획득된다. 하위-에지의 간격 윤곽은 이 두 개의 직사각형의 지점들의 볼록 엔벨로프를 계산하여 얻어진다. 이 계산은 조각 P-1의 다각형의 에지(B, C)의 각 하위-에지 ssi에 대해 반복된다. 에지(B, C)의 간격 윤곽은 하위-에지들 ssi의 모든 간격 윤곽들의 합집합의 둘러싸는 윤곽을 계산하여 얻어진다.

다각형의 각 에지에 대한 간격 윤곽을 계산한 후, 각 에지의 간격 윤곽의 합집합으로 인한 윤곽을 계산함으로서 도 10에 도시된 간격 윤곽 Ce-1이 얻어진다.

날실 방향(X 방향)에서는 기준점 O-1에 간격 마진이 없으며 이 기준점에서 멀어질수록 간격 마진이 커진다. 마찬가지로, 씨실 방향(Y 방향)에서, 상단 및 하단에서의 간격 마진은 동일하다(기준점 O-1이 조각의 상단과 하단에서 등거리에 위치한다는 사실과 일치함).

도 3의 순서도에서 설명된 배치 방법의 다음 단계는 이전에 계산된 간격 윤곽에서 각 조각(P-1 내지 P-4)에 적용되는 포지셔닝 마진을 계산하는 것으로 구성된다.

앞서 나타낸 바와 같이, 포지셔닝 마진은 절대적 배치 제약 조건이 있는 조각과 자유 배치 제약 조건이 있는 조각(즉, 여기에서 조각(P-1 및 P-4))에 대해 0이다.

도 11에 설명된 예에서는, 조각 P-2에 대한 포지셔닝 마진 계산이 첫 번째 관심 대상으로 된다.

이 포지셔닝 마진은 패어런트 조각들의 링크 벡터들을 합산하여 계산된다. 이 경우, 차일드 조각 P-2의 패어런트는 조각 P-1이고 조각 P-1는 패어런트가 없다.

따라서, P-2 조각에 대한 포지셔닝 마진 계산은 다음과 같다:

포지셔닝 마진 X = (X의 VL-1) * Wx = (-300) * 0.02 = -6 mm

포지셔닝 마진 Y = (Y의 VL-1) * Wy = 75 * 0.01 = 0.75 mm

그러면 조각 P-2의 윤곽은 날실 방향(X 방향)에서 6 mm, 씨실 방향(Y 방향)에서 0.75 mm의 마진으로 설정된다. 절대값으로 마진들이 취해질 것임에 유의한다.

도 12는 초기 윤곽 Ci-2, 간격 윤곽 Ce-2 및 배치될 윤곽 Cp-2를 사용하여 조각 P-2에 대하여 계산된 간격 및 포지셔닝 마진들의 적용을 나타낸다.

도 13에 설명된 예에서, 조각 P-3의 포지셔닝 마진 계산이 관심 대상으로 된다.

이 포지셔닝 마진은 패어런트 조각들의 링크 벡터들을 합산하여 계산된다. 이 경우, 차일드 조각 P-3의 패어런트는 조각 P-2이고, 조각 P-2의 패어런트는 조각 P-1이며, 조각(P-1)는 패어런트가 없다.

따라서, P-3 조각에 대한 포지셔닝 마진 계산은 다음과 같다:

포지셔닝 마진 X = (X의 VL-2 + X의 VL-1) * Wx

포지셔닝 마진 X = (300 - 300) * 0.02 = 0 mm

포지셔닝 마진 Y = (Y의 VL-2 + Y의 VL-1) * Wy

포지셔닝 마진 Y = (75 + 50) * 0.01 = 1.25 mm

이 예에서는, X 방향으로 0인 포지셔닝 마진이 있다.

Claims (11)

1. 패턴 피치(pattern pitch)로 호칭되는, 미리 정해진 피치로 반복되는 패턴(M)을 갖는 패브릭(T)으로부터 자동으로 절단되도록 의도된 조각(piece)들(P-1 내지 P-4)을 배치하는 방법으로서,
   a- 상기 패브릭 상에 배치될 조각들의 목록을 결정하는 단계;
   b- 상기 배치될 적어도 하나의 조각에 대해, 상기 조각 주위에 배치될 윤곽(Cp)을 계산하는 단계로서, 상기 윤곽은 인접한 조각들 사이의 중첩을 피하기 위해 가변 마진을 포함하며, 상기 마진은 상기 패브릭의 미리 정의된 변동률 및 상기 패브릭 상의 상기 조각의 배치에 대한 적어도 하나의 미리 정해진 제약 조건의 함수인, 단계; 및
   c- 각 조각의 배치될 윤곽을 고려하여 상기 패브릭 상의 상기 조각들의 이론적 배치를 개발하는 단계;
   를 포함하는, 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 조각은 다각형, 기준점(O-1 내지 O-4), 및 상기 패브릭 상의 상기 조각의 배치에 대한 적어도 하나의 제약 조건에 의해 표현되는 초기 윤곽(CI)과 연관되며, 상기 제약 조건은,
   - 패브릭 패턴이 상기 조각의 원하는 위치에 나타나도록 상기 패브릭 패턴에 대한 상기 조각의 상기 기준점의 포지션이 결정되는 절대적 제약 조건;
   - 차일드 조각(child piece)으로 호칭되는 상기 조각의 상기 기준점의 상기 포지션이, 패어런트 조각(parent piece)으로 호칭되는 다른 조각의 링크 지점(L-1, L-2)에 대해 결정됨으로써, 상기 패브릭 패턴에 대한 상기 차일드 조각의 상기 기준점의 상기 포지션이 상기 패어런트 조각의 상기 링크 지점의 상기 포지션과 동일하게 되도록 하는 상대적 제약 조건; 및
   - 상기 패브릭 패턴에 대한 상기 조각의 상기 기준점의 상기 포지션이 자유로운 자유 제약 조건
   중에서 선택되는, 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 배치될 윤곽의 계산은, 각 조각에 대해, 상기 조각의 간격 윤곽을 얻기 위해 상기 조각의 초기 윤곽에 적용될 간격 마진을 계산하는 단계와, 그 이후의, 상기 조각의 배치될 윤곽을 얻기 위해 상기 조각의 상기 간격 윤곽에 적용될 포지셔닝 마진을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   조각의 상기 간격 마진은 상기 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산되며, 상기 조각의 상기 초기 윤곽을 나타내는 상기 다각형의 각 에지의 경우, 에지의 상기 간격 마진은, 상기 패브릭의 각 방향에 대한, 상기 패브릭의 변화율과, 상기 에지의 지점들과 상기 조각의 기준점 사이의 벡터 간의 곱(product)과 동일한, 방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   절대적 제약 조건 또는 자유 제약 조건과 연관된 조각의 상기 포지셔닝 마진은 0인, 방법.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상대적 제약 조건과 연관된 차일드 조각의 상기 포지셔닝 마진은 상기 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산되며, 상기 패브릭의 각 방향에 대한, 상기 패브릭의 상기 변동률과 상기 조각의 링크 벡터 간의 곱과 동일하고, 상기 링크 벡터는 상기 차일드 조각과 연관된 링크 날실(link warp)의 모든 패어런트 조각들의 상기 조각 벡터들의 합이고, 패어런트 조각의 상기 조각 벡터는 그 기준점과 그 링크 지점 사이에 정의되는, 방법.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 배치될 윤곽의 계산은, 각 조각에 대해, 상기 조각의 포지셔닝 윤곽을 얻기 위해 상기 조각의 초기 윤곽에 적용될 포지셔닝 마진을 계산하는 단계와, 그 이후의, 상기 조각의 배치될 윤곽을 얻기 위해 상기 조각의 상기 포지셔닝 윤곽에 적용될 간격 마진을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   절대적 제약 조건 또는 자유 제약 조건과 연관된 조각의 상기 포지셔닝 마진은 0인, 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
   상대적 제약 조건과 연관된 차일드 조각의 상기 포지셔닝 마진은 상기 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산되며, 상기 패브릭의 각 방향에 대한, 상기 패브릭의 상기 변동률과 상기 조각의 링크 벡터 간의 곱과 동일하고, 상기 링크 벡터는 상기 차일드 조각과 연관된 링크 날실의 모든 패어런트 조각들의 상기 조각 벡터들의 합이고, 패어런트 조각의 상기 조각 벡터는 그 기준점과 그 링크 지점 사이에 정의되는, 방법.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    조각의 상기 간격 마진은 상기 패브릭의 씨실 방향과 날실 방향에 따라 계산되며, 상기 조각의 상기 초기 윤곽을 나타내는 상기 다각형의 각 에지의 경우, 에지의 상기 간격 마진은, 상기 패브릭의 각 방향에 대한, 상기 패브릭의 변동률과, 상기 에지의 지점들과 상기 조각의 기준점 사이의 벡터 간의 곱과 동일한, 방법.
11. 제 4 항 내지 제 6 항, 제 9 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패브릭의 상기 변동률은, 상기 패브릭의 각 방향에 대해, 상기 방향으로의 상기 패브릭 패턴의 신장율(percentage of elongation)과 동일한, 방법.

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